基于聲-固耦合的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-12 09:37
水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的動(dòng)力特性對(duì)水力發(fā)電機(jī)組和電站廠房的振動(dòng)噪聲設(shè)計(jì)具有重要意義。基于聲-固耦合理論,考慮轉(zhuǎn)輪表面水壓及離心力應(yīng)力剛化效應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)輪動(dòng)力特性的影響,建立了一種轉(zhuǎn)輪濕模態(tài)計(jì)算模型。以某電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為研究對(duì)象,研究結(jié)果表明:相比干模態(tài),濕模態(tài)具有相同的振型,但固有頻率有所衰減,前4節(jié)徑模態(tài)衰減系數(shù)約為0.77;轉(zhuǎn)輪工作應(yīng)力主要由離心力引起,表面水壓作用較小,應(yīng)力剛化不會(huì)改變轉(zhuǎn)輪的濕模態(tài)振型,但會(huì)使固有頻率略微提高,前4節(jié)徑增長(zhǎng)比不大于2.14%。
【文章來(lái)源】:水力發(fā)電. 2020,46(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
基于聲-固耦合的轉(zhuǎn)輪濕模態(tài)有限元模型
圖2為前50階干濕模態(tài)固有頻率。由圖2可知,轉(zhuǎn)輪干模態(tài)與濕模態(tài)的固有頻率存在明顯的差別,并且隨著階數(shù)的增加,干、濕模態(tài)的固有頻率差值逐漸增大。按式(7)定義衰減系數(shù)η,取前50階模態(tài)為分析對(duì)象,濕模態(tài)的衰減系數(shù)位于0.60~0.78之間,各階模態(tài)的η并不一致,但總體上隨著階數(shù)的增加而減小。由圖3數(shù)據(jù)可知,轉(zhuǎn)輪前四節(jié)徑的η雖然逐漸變小,但差別細(xì)微,基本都在0.77左右,這個(gè)參數(shù)可用于轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化后濕模態(tài)固有頻率的換算。圖3 前4節(jié)徑模態(tài)固有頻率衰減系數(shù)
前4節(jié)徑模態(tài)固有頻率衰減系數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CFD的混流式水輪機(jī)改造流道內(nèi)部流動(dòng)特性研究[J]. 雷恒,孫見(jiàn)波,徐偉,李穎,高新江. 電網(wǎng)與清潔能源. 2019(04)
[2]混流式水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和應(yīng)用[J]. 彭忠年,陳銳,莫為澤,田婭娟,薛鵬,王鑫. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]貫流式水輪機(jī)壓力脈動(dòng)及流場(chǎng)特性數(shù)值模擬[J]. 王朋輝,徐大雷,張步恩. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2018(08)
[4]基于流固耦合的某抽水蓄能電站可逆式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪強(qiáng)度和模態(tài)分析[J]. 岳志偉,鄭源,闞闞,陳宇杰,李東闊,臧偉. 水電能源科學(xué). 2017(02)
[5]預(yù)應(yīng)力下礦用搶險(xiǎn)排水泵轉(zhuǎn)子部件濕模態(tài)計(jì)算[J]. 曹衛(wèi)東,劉冰,張憶寧,劉光輝. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]我國(guó)已建抽水蓄能電站機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題綜述[J]. 袁壽其,方玉建,袁建平,張金鳳. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2015(11)
[7]船體低階濕模態(tài)計(jì)算方法對(duì)比研究[J]. 柳瑞鋒,黃嶸,周相榮,王強(qiáng). 船舶工程. 2014(04)
[8]大型潛水軸流泵轉(zhuǎn)子部件濕模態(tài)數(shù)值模擬[J]. 施衛(wèi)東,郭艷磊,張德勝,孟凡有,蔣文軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
博士論文
[1]水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪流固耦合裂紋萌生擴(kuò)展與空化濕模態(tài)研究[D]. 劉鑫.清華大學(xué) 2016
本文編號(hào):3621483
【文章來(lái)源】:水力發(fā)電. 2020,46(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
基于聲-固耦合的轉(zhuǎn)輪濕模態(tài)有限元模型
圖2為前50階干濕模態(tài)固有頻率。由圖2可知,轉(zhuǎn)輪干模態(tài)與濕模態(tài)的固有頻率存在明顯的差別,并且隨著階數(shù)的增加,干、濕模態(tài)的固有頻率差值逐漸增大。按式(7)定義衰減系數(shù)η,取前50階模態(tài)為分析對(duì)象,濕模態(tài)的衰減系數(shù)位于0.60~0.78之間,各階模態(tài)的η并不一致,但總體上隨著階數(shù)的增加而減小。由圖3數(shù)據(jù)可知,轉(zhuǎn)輪前四節(jié)徑的η雖然逐漸變小,但差別細(xì)微,基本都在0.77左右,這個(gè)參數(shù)可用于轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化后濕模態(tài)固有頻率的換算。圖3 前4節(jié)徑模態(tài)固有頻率衰減系數(shù)
前4節(jié)徑模態(tài)固有頻率衰減系數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CFD的混流式水輪機(jī)改造流道內(nèi)部流動(dòng)特性研究[J]. 雷恒,孫見(jiàn)波,徐偉,李穎,高新江. 電網(wǎng)與清潔能源. 2019(04)
[2]混流式水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和應(yīng)用[J]. 彭忠年,陳銳,莫為澤,田婭娟,薛鵬,王鑫. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]貫流式水輪機(jī)壓力脈動(dòng)及流場(chǎng)特性數(shù)值模擬[J]. 王朋輝,徐大雷,張步恩. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2018(08)
[4]基于流固耦合的某抽水蓄能電站可逆式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪強(qiáng)度和模態(tài)分析[J]. 岳志偉,鄭源,闞闞,陳宇杰,李東闊,臧偉. 水電能源科學(xué). 2017(02)
[5]預(yù)應(yīng)力下礦用搶險(xiǎn)排水泵轉(zhuǎn)子部件濕模態(tài)計(jì)算[J]. 曹衛(wèi)東,劉冰,張憶寧,劉光輝. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]我國(guó)已建抽水蓄能電站機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題綜述[J]. 袁壽其,方玉建,袁建平,張金鳳. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2015(11)
[7]船體低階濕模態(tài)計(jì)算方法對(duì)比研究[J]. 柳瑞鋒,黃嶸,周相榮,王強(qiáng). 船舶工程. 2014(04)
[8]大型潛水軸流泵轉(zhuǎn)子部件濕模態(tài)數(shù)值模擬[J]. 施衛(wèi)東,郭艷磊,張德勝,孟凡有,蔣文軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
博士論文
[1]水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪流固耦合裂紋萌生擴(kuò)展與空化濕模態(tài)研究[D]. 劉鑫.清華大學(xué) 2016
本文編號(hào):3621483
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